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한국은 명실상부한 제조 수출 강국으로써, 2020년 12월 고용행정통계(EIS)기준 34만 9천여개의 제조업 사업체가 소재, 부품, 모듈, 완제품, 장비 등을 생산하고 있다. 스마트공장은 제품기획-설계-생산-유통이라는 제조과정 전반에 걸쳐 센서와 사물인터넷을 통해 수집한 빅데이터 기반 인공지능 최적화 솔루션을 적극적으로 활용하는 지능형 생산시스템을 갖춘 사업체를 뜻한다. 이러한 스마트공장은 최첨단 디지털기술을 종합적으로 활용하여 제조업의 생산 효율화 및 시장확대를 통한 가치창출을 최종 목표로 하며, 민간과 정부 양방향에서 적극적으로 진행되고 있는 4차 산업혁명의 정수에 해당한다. 디지털 인프라 세계 1위이며 제조업 경쟁력 5위에 해당하는 우리나라는 이러한 스마트공장을 가장 선도적으로 구현할 종합적인 여건을 갖추고 있다고 볼 수 있다.


▶ 스마트공장이란?

한국 정부의 스마트제조혁신추진단은 스마트공장을 ‘제품의 기획부터 판매까지 모든 생산과정을 ICT기술로 통합하여, 최소의 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 사람 중심의 첨단 지능형 공장’으로 정의한다. 기존의 생산과정에서 공정 처리 순서가 엉키거나, 원자재 및 부품의 재고가 떨어지거나, 장비를 제때 수리하지 않아 생산과정에서 차질이 발생하며 시간과 비용이 낭비되는 경우가 많은데 이를 AI기반 최적화를 통해 효율성을 높일 수 있다. 디지털 트윈으로 대표되는 가상공간에서 신제품 제작 과정을 시뮬레이션 해 보며 어디에서 문제가 발생하는지 점검해 볼 수도 있으며, 설비-자재-시스템간 정보의 실시간 교환을 통해 불량률을 획기적으로 줄이고, 생산이 완료될 경우 자동적으로 수발주가 이루어지도록 하여 재고비용이 감소하는 이득도 있다. 스마트 공장의 도입 효과는 원가를 절감하고 생산 속도를 향상시키는 데에만 국한되지 않으며, 어떠한 상품에 대한 수요가 있는지를 빅데이터를 바탕으로 파악하여 새로운 제품을 개발하고 고객 맞춤형 다품종 소량생산을 구현하는 것까지 포괄한다.


▶ 스마트공장 도입 시 가치창출 효과 확인

한국의 중소·중견기업을 대상으로 스마트공장의 경제적 효과를 확인하기 위해 산업연구원에서 실시한 실태조사(2019)¹에 따르면, 스마트제조시스템을 도입한 기업들의 생산성이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다. 우리나라 중소 제조업체들은 스마트제조시스템 도입 후 제조원가 절감, 납기 단축, 재고 감소, 불량률 개선, 의사결정시간 단축의 이득을 크게 누렸고 이는 결과적으로 가동률, 1일 생산량, 1인당 생산량의 증가로 이어졌다. 하지만 스마트제조시스템 도입 후에도 제품의 기술력 제고, 제품 품목 수 확대, 납품기업 수의 증가와 같은 효과는 없는 것으로 실태조사에서 확인되었다. 즉, 제품 생산단계에서의 최적화를 통한 공정혁신은 비교적 쉽게 달성이 된 반면, 마케팅·수요자맞춤형제품개발·기술혁신과 같은 제품혁신의 측면에서는 스마트공장시스템이 아직 제대로 그 역할을 충분히 수행하고 있지 못하다는 것을 알 수 있다.


▶ 국내 스마트제조 공급기업은 아직은 제한적

한국의 스마트제조솔루션을 제공하는 공급기업에 대한 분석을 위해 산업연구원에서 실시한 또 다른 실태조사(2019)²에 따르면, 국내 스마트제조솔루션 공급업체는 제조실행시스템(MES)과 기업자원관리시스템(ERP) 위주이며 단일부품을 생산하는 설비업체의 비중 또한 높은 것으로 나타났다. 현재 AR·VR, CPS, 제조로봇과 같은 소프트웨어는 미국제품 비중이 높으며, 자율이송로봇, 스마트센서와 같은 부품은 일본, 독일, 중국에 의존도가 높은 상태이다.

<중소기업 스마트 산업단지>

* 자료 : 산업통상자원부, 스마트산단 정책설명

한국 정부는 2018년 12월 “중소기업 스마트제조 혁신전략”을 통해 중소기업의 스마트 제조혁신을 통한 제조 강국을 유지하는 정책적 비전을 가지고 있다. 2022년까지 3만개의 중소기업 스마트화를 달성하기 위해 설비 투자자금 2조원과 3,000억원 규모의 펀드를 조성하였다. 구체적으로, (1)스마트 산업단지 기획단을 구성하여 2022년까지 10개의 스마트 산업단지를 조성하여 근로자의 삶의 질 향상과 신산업동력 확보를 도모하고 있으며, (2)기존 산업단지 내 제조혁신을 위한 산학연 네트워크를 구축하고, (3)지역맞춤형 근로자친화 공간조성과 (4)규제 네거티브존 도입 및 신재생에너지 인프라 구축 등을 통해 스마트 산업단지의 성공적인 안착을 도모하고 있다.

< AI·빅데이터 기반 중소기업 제조혁신 고도화 전략 >

* 출처 : 대한민국 정책브리핑, 정책위키, 스마트공장(지능형공장)

또한, 정부는 2020년 7월 ＂AI·빅데이터 기반 중소기업 제조혁신 고도화 전략＂을 발표하였는데, 그 중 중소벤처 제조 플랫폼(KAMP)은 현재 우리나라 스마트공장의 성과가 미미한 제품혁신 영역을 정조준한 정책이다. 마이제조데이터 체계를 마련하여 인공지능을 통한 새로운 제품 개발 및 혁신을 통해 제조혁신 선도사례를 확산하는 것이 그 목표이며, 이를 위한 설비, 소프트웨어, 부품, 완제품 등의 스마트플랫폼 수요가 확대될 것이 예상된다. 스마트공장을 도입하려는 국내의 중소·중견 제조기업은 ‘스마트공장 구축 및 고도화’, ‘데이터 인프라 구축사업’, ‘스마트 마이스터’, ‘공정·품질 기술개발’과 같은 정책지원을 통해 스마트공장 신규구축 비용, AI 컨설팅 및 기술검증, 전문인력, R&D자금 등을 지원받을 수 있다.

이처럼 정부의 적극적인 스마트공장 확산 지원 정책을 바탕으로, SAP, 지멘스, 보쉬, 페스토 등 독일 기업과 미국의 로크웰 오토메이션, 일본 미츠비시전기 등이 한국에서 디지털팩토리 솔루션을 적극적으로 홍보하며 사업을 확대하고 있다. 성공적인 스마트공장 구축은 비용 절감을 통한 사업체의 이윤 증가뿐만 아니라, 노동자 작업 환경의 안전성 확보 및 질 좋은 일자리 창출과 연계되어 있다. 반복 노동을 단순히 대체하는 수준의 생산성의 개선이 없는 기계화가 아니라, 새로운 사업 기회와 수요처 확보 및 상품 경쟁력의 강화, 생산 효율화를 추구하는 스마트공장은 일자리의 양과 질을 모두 향상시키는 결과를 가져다 줄 노동 친화적 혁신 전략이다. 추가로, 지역균형 발전과 스마트시티의 연계까지를 고려한 ‘스마트 산업단지’의 성공적 추진을 위하여 정부의 주요부처들이 종합적인 노력을 지속할 것으로 예상된다. 끝.


출처:1 정은미 외(2019), “한국형 스마트 제조전략 연구” 3장-2. 국내중소·중견기업의 스마트 제조 구축 실태 분석, pp.123~156. 2 정은미 외(2019), “한국형 스마트 제조전략 연구” 4장-2. 국내 스마트 제조 공급부문 현황, pp.176~210.

길은선 부연구위원 (egil@kiet.re.k), 산업연구원 산업정책연구본부 산업고용정책실
Eunsun Gil, Associate Research Fellow (egil@kiet.re.kr), Korea Institute for Industrial Economics & Trade

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